Elección de un interruptor automático: tipos y características de máquinas automáticas.
Seguramente muchos de nosotros nos preguntamos por qué los disyuntores reemplazaron tan rápidamente los fusibles obsoletos de los circuitos eléctricos. La actividad de su implementación se justifica por una serie de argumentos muy convincentes, entre los que se encuentra la oportunidad de comprar este tipo de protección, que idealmente coincide con los datos de tiempo actual de tipos específicos de equipos eléctricos.
¿Dudas qué tipo de máquina necesitas y no sabes cómo elegirla correctamente? Le ayudaremos a encontrar la solución correcta: el artículo analiza la clasificación de estos dispositivos. Además de las características importantes a las que debe prestar mucha atención al elegir un interruptor automático.
Para facilitarle el manejo de las máquinas, el material del artículo se complementa con fotos visuales y recomendaciones útiles en video de expertos.
El contenido del artículo:
Clasificación de disyuntores
La máquina desconecta casi instantáneamente la línea que se le confía, lo que elimina el daño al cableado y al equipo alimentado por la red. Después de que se haya completado un apagado, la rama puede reiniciarse inmediatamente sin tener que reemplazar el dispositivo de seguridad.
Por lo general disyuntores se seleccionan de acuerdo con cuatro parámetros clave: capacidad de corte nominal, número de polos, característica de tiempo-corriente, corriente de funcionamiento nominal.
Capacidad de corte nominal
Esta característica indica la corriente de cortocircuito permitida (cortocircuito), a la cual se disparará el disyuntor y, al abrir el circuito, desconectará el cableado y los dispositivos conectados a él.
Según este parámetro, se dividen tres tipos de máquinas: 4,5 kA, 6 kA, 10 kA.
- Máquinas automáticas de 4,5 kA (4500 A) generalmente se usa para evitar daños a las líneas eléctricas de instalaciones residenciales privadas. La resistencia del cableado desde la subestación hasta la ubicación de la falla es de aproximadamente 0.05 ohmios, lo que da un límite de corriente de aproximadamente 500 A.
- Dispositivos de 6 kA (6000 A) Se utilizan para proteger contra cortocircuitos en el sector residencial, lugares públicos donde la resistencia de la línea puede alcanzar 0.04 Ohm, lo que aumenta la probabilidad de obtener un cortocircuito a 5.5 kA.
- Disyuntores de 10 kA (10,000 A) utilizado para proteger instalaciones eléctricas para uso industrial. Puede producirse una corriente de hasta 10.000 A en un cortocircuito ubicado cerca de la subestación.
Antes de elegir la modificación óptima del interruptor automático, ¿es importante comprender si son posibles las corrientes de cortocircuito que excedan 4.5 kA o 6 kA?
El apagado de la máquina se produce cuando los valores establecidos están en cortocircuito. Con mayor frecuencia para uso doméstico, se utilizan interruptores automáticos de 6000 A de modificación.
Los modelos 4500 A prácticamente no se usan para proteger las redes eléctricas modernas, y en algunos países tienen prohibido operar.
Si está interesado en cómo transferir correctamente los amperios a vatios, le recomendamos que se familiarice con el material expuesto en el siguiente artículo.
El funcionamiento del interruptor automático es proteger el cableado (y no el equipo y los usuarios) del cortocircuito y de la fusión del aislamiento cuando las corrientes pasan por encima de los valores nominales.
Por el número de polos
Esta característica indica el número máximo posible de cables que se pueden conectar al AV para proteger la red.
Su apagado ocurre cuando ocurre una emergencia (cuando se exceden los indicadores de corriente permisibles o se excede el nivel de la curva de tiempo-corriente).
Esta característica indica el número máximo posible de cables que se pueden conectar al AV para proteger la red. Su apagado ocurre cuando ocurre una emergencia (cuando se exceden los indicadores de corriente permisibles o se excede el nivel de la curva de tiempo-corriente).
Disyuntores unipolares
Un interruptor de tipo unipolar es la modificación más simple de la máquina. Está diseñado para proteger circuitos individuales, así como el cableado monofásico, bifásico y trifásico. Es posible conectar 2 cables al diseño del disyuntor: un cable de alimentación y uno saliente.
Las funciones de esta clase de dispositivo incluyen solo la protección del cable contra incendios. El cableado neutro en sí se coloca en el bus cero, evitando así la máquina, y el cable de tierra se conecta por separado al bus de tierra.
Un interruptor de circuito unipolar no realiza la función de una entrada, ya que cuando se ve obligado a apagarse, la línea de fase se rompe y el neutro se conecta a una fuente de voltaje, lo que no ofrece una garantía de protección del 100%.
Disyuntores bipolares
Cuando es necesario desconectar completamente la red de cableado del voltaje, se utiliza un interruptor de circuito de dos polos.
Se utiliza como introducción, cuando durante un cortocircuito o una falla de la red, todo el cableado eléctrico se desactiva al mismo tiempo. Esto le permite realizar trabajos de reparación oportunos, la modernización de la cadena es absolutamente segura.
Las máquinas bipolares se usan en casos en los que se necesita un interruptor separado para un aparato eléctrico monofásico, por ejemplo, un calentador de agua, una caldera o una máquina.
La máquina está conectada al dispositivo protegido mediante 4 cables, dos de los cuales son cables de alimentación (uno de ellos está directamente conectado a la red y el segundo suministra energía con un puente) y dos son cables de salida que requieren protección, y pueden ser 1-, 2- 3 hilos
Disyuntores tripolares
Para proteger una red trifásica de 3 o 4 hilos, se utilizan máquinas tripolares. Son adecuados para la conexión por el tipo de estrella (el cable del medio se deja sin protección y los cables de fase están conectados a los polos) o un triángulo (al que le falta un cable central).
En caso de accidente en una de las líneas, las otras dos se desconectan por sí mismas.
Un interruptor tripolar sirve como entrada y es común para todos los tipos de cargas trifásicas. A menudo, las modificaciones se utilizan en la industria para proporcionar corriente a los motores eléctricos.
Hasta 6 cables están conectados al modelo, 3 de ellos están representados por cables de fase de una red de suministro de energía trifásica. Los 3 restantes están protegidos. Representan tres cables monofásicos o uno trifásico.
Disyuntores de cuatro polos
Para proteger una red trifásica, por ejemplo, un motor potente conectado de acuerdo con el principio de "estrellas con un punto cero eliminado", se utiliza un disyuntor de cuatro polos. Se utiliza como interruptor de entrada a una red trifásica de cuatro hilos.
Es posible conectar ocho cables a la caja de la máquina, de los cuales tres son cables de fase de la red de suministro de energía (+ desde un cero) y cuatro están representados por cables de salida (3 fases + 1 neutro).
Los consumidores monofásicos se alimentan con un voltaje de 220 V, que se puede obtener tomando una de las fases y el conductor neutro (neutro) de la red eléctrica. Es decir, en este caso, además de las tres fases de la red eléctrica, hay otro conductor: cero, por lo tanto, para la protección y la conmutación de dicha red eléctrica, se instalan disyuntores de cuatro polos que rompen los cuatro conductores.
Por característica de tiempo-corriente
AB puede tener la misma tasa potencia de carga nominal, pero las características del consumo de electricidad por los dispositivos pueden ser diferentes.
El consumo de energía puede fluir de manera desigual, según el tipo y la carga, así como también cuando enciende, apaga o el funcionamiento constante de un dispositivo.
Las fluctuaciones en el consumo de energía pueden ser bastante significativas, y el rango de sus cambios es amplio. Esto conduce al apagado de la máquina debido a que excede la corriente nominal, lo que se considera una falsa desconexión de la red.
Para excluir la posibilidad de un disparo de fusible inapropiado durante los cambios estándar que no son de emergencia (aumento de la intensidad de corriente, cambio de potencia), se utilizan máquinas con ciertas características de tiempo-corriente (VTX).
Esto permite la operación de disyuntores con los mismos parámetros de corriente con cargas arbitrarias permisibles sin disparos falsos.
El BTX muestra cuánto tiempo se disparará el disyuntor y qué indicadores de la relación entre la intensidad de corriente y la corriente continua de la máquina.
Características de máquinas con característica B
La máquina con la característica especificada se apaga en 5-20 segundos. El indicador actual es de 3-5 corrientes nominales de la máquina. Estas modificaciones se utilizan para proteger los circuitos que suministran electrodomésticos estándar.
Muy a menudo, el modelo se utiliza para proteger el cableado de apartamentos, casas privadas.
Característica C - Principios de operación
La máquina con la designación de nomenclatura C se apaga en 1-10 segundos a 5-10 corrientes nominales.
Los interruptores automáticos de este grupo se utilizan en todas las áreas: en la vida cotidiana, la construcción, la industria, pero son los más solicitados en el campo de la protección eléctrica de apartamentos, casas y locales residenciales.
Operación de disyuntores con característica D
Las máquinas de clase D se utilizan en la industria y están representadas por modificaciones de tres y cuatro polos. Se utilizan para proteger motores eléctricos potentes y varios dispositivos trifásicos.
El tiempo de respuesta AB es de 1-10 segundos a un múltiplo actual de 10-14, lo que le permite ser utilizado efectivamente para proteger varios cables.
Los potentes motores industriales funcionan exclusivamente con AB con la característica D.
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Corriente de funcionamiento nominal
En total hay 12 modificaciones de máquinas, que difieren en corriente de funcionamiento nominal - 1A, 2A, 3A, 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A, 40A. El parámetro es responsable de la velocidad de operación de la máquina cuando la corriente sube por encima del valor nominal.
La elección del interruptor de acuerdo con la característica especificada se realiza teniendo en cuenta la potencia del cableado, la corriente permisible que el cableado puede soportar en modo normal. Si se desconoce el valor actual, se determina utilizando fórmulas que utilizan datos sobre la sección transversal del cable, su material y método de tendido.
Las máquinas automáticas 1A, 2A, 3A se utilizan para proteger circuitos con bajas corrientes. Son adecuados para proporcionar electricidad a un pequeño número de dispositivos, por ejemplo, lámparas o candelabros, refrigeradores de baja potencia y otros dispositivos cuya potencia total no excede las capacidades de la máquina.
El interruptor 3A se usa efectivamente en la industria si está conectado trifásico en forma de triángulo.
Los interruptores 6A, 10A, 16A se pueden usar para proporcionar electricidad a circuitos individuales, habitaciones pequeñas o apartamentos.
Estos modelos se utilizan en la industria, con su ayuda suministran motores eléctricos, solenoides, calentadores, máquinas de soldadura conectadas por una línea separada.
Los disyuntores trifásicos de cuatro polos 16A se utilizan como dispositivos de entrada para un circuito de suministro de energía trifásico. En producción, se prefieren los dispositivos con una curva D.
Las máquinas automáticas 20A, 25A, 32A se utilizan para proteger el cableado de los apartamentos modernos, pueden proporcionar lavadoras, calentadores, secadoras eléctricas y otros equipos de alta potencia con electricidad. El modelo 25A se usa como máquina de introducción.
Los interruptores 40A, 50A, 63A pertenecen a la clase de dispositivos con alta potencia.Se utilizan para proporcionar electricidad a equipos de energía de gran capacidad en el hogar, la industria y la ingeniería civil.
Selección y cálculo de disyuntores.
Conociendo las características de AB, puede determinar qué máquina es adecuada para un propósito particular. Pero antes de elegir el modelo óptimo, es necesario hacer algunos cálculos con los que pueda determinar con precisión los parámetros del dispositivo deseado.
Paso # 1 - determinando el poder de la máquina
Al elegir una máquina, es importante tener en cuenta la potencia total de los dispositivos conectados.
Por ejemplo, necesita una máquina automática para conectar los electrodomésticos de la cocina a la fuente de alimentación. Digamos que una cafetera (1000 W), un refrigerador (500 W), un horno (2000 W), un horno de microondas (2000 W), un hervidor eléctrico (1000 W) se conectarán a la toma de corriente. La potencia total será igual a 1000 + 500 + 2000 + 2000 + 1000 = 6500 (W) o 6.5 kV.
Si observa la tabla de dispositivos automáticos de acuerdo con la potencia de conexión, tenga en cuenta que el voltaje de cableado estándar en condiciones domésticas es de 220 V, entonces un 32A automático monopolar o bipolar con una potencia total de 7 kW es adecuado para la operación.
Cabe señalar que puede ser necesario un gran consumo de energía, ya que durante el funcionamiento puede ser necesario conectar otros aparatos eléctricos que inicialmente no se tuvieron en cuenta. Para prever esta situación, en los cálculos del consumo total, se utiliza un factor de aumento.
Supongamos que, al agregar equipo eléctrico adicional, se requiere un aumento de potencia de 1.5 kW. Luego, debe tomar el coeficiente 1.5 y multiplicarlo por la potencia de diseño calculada.
En los cálculos, a veces es aconsejable utilizar un factor de reducción. Se utiliza cuando el uso simultáneo de varios dispositivos es imposible.
Suponga que la potencia de cableado total para la cocina fue de 3.1 kW. Entonces el factor de reducción es 1, ya que se tiene en cuenta la cantidad mínima de dispositivos conectados al mismo tiempo.
Si uno de los dispositivos no se puede conectar con los otros, entonces el factor de reducción se toma menos que la unidad.
Paso # 2 - cálculo de la potencia nominal de la máquina
La potencia nominal es la potencia a la que el cableado no está desconectado.
Se calcula mediante la fórmula:
M = N * CT * cos (φ),
Donde
- M - potencia (vatios);
- N - tensión de red (voltios);
- ST - amperaje que puede pasar a través de la máquina (Amperios);
- cos (φ) - el coseno del ángulo, tomando el valor del ángulo de cambio entre fases y voltaje.
El valor del coseno es generalmente igual a 1, ya que prácticamente no hay desplazamiento entre las fases de la corriente y el voltaje.
De la fórmula expresamos CT:
CT = M / N,
Ya hemos determinado la potencia, y el voltaje de la red suele ser de 220 voltios.
Si la potencia total es de 3,1 kW, entonces:
CT = 3100/220 = 14.
La corriente resultante será de 14 A.
Para el cálculo en una carga trifásica, se usa la misma fórmula, pero se tienen en cuenta los cambios angulares que pueden alcanzar valores grandes. Por lo general, se indican en el equipo conectado.
Paso # 3 - cálculo de la corriente nominal
La corriente nominal se puede calcular de acuerdo con la documentación del cableado, pero si no está allí, se determina en función de las características del conductor.
Para los cálculos, se requieren los siguientes datos:
- el area secciones transversales del conductor;
- material utilizado para núcleos (cobre o aluminio);
- método de colocación
En condiciones domésticas, el cableado generalmente se encuentra en la pared.
Una vez realizadas las medidas necesarias, calculamos el área de la sección transversal:
S = 0.785 * D * D,
Donde
- D Es el diámetro del conductor (mm);
- S - área de sección transversal del conductor (mm2).
A continuación, use la tabla a continuación.
En función de los datos obtenidos, seleccionamos la corriente de funcionamiento de la máquina, así como su valor nominal. Debe ser igual o menor que la corriente de funcionamiento. En algunos casos, está permitido usar máquinas con una clasificación que exceda la corriente de cableado actual.
Paso # 4: determinar la característica de tiempo actual
Para determinar correctamente el VTX, es necesario tener en cuenta las corrientes de arranque de las cargas conectadas.
Los datos necesarios se pueden encontrar utilizando la tabla a continuación.
Según la tabla, puede determinar la intensidad de la corriente (en amperios) cuando se enciende el dispositivo, así como el período a través del cual la corriente límite volverá a ocurrir.
Por ejemplo, si tomamos una picadora de carne eléctrica, cuya potencia es de 1.5 kW, calculamos la corriente de trabajo de las tablas (esto será 6.81 A) y, dada la multiplicidad de la corriente de arranque (hasta 7 veces), obtenemos el valor actual 6.81 * 7 = 48 (A).
Una corriente de esta fuerza fluye con una frecuencia de 1-3 segundos. Teniendo en cuenta los horarios de VTK para la clase B, puede ver que cuando está sobrecargado, el interruptor automático se disparará en los primeros segundos después de encender la picadora de carne.
Obviamente, la multiplicidad de este dispositivo corresponde a la clase C, por lo tanto, se debe utilizar una máquina automática con la característica C para garantizar el funcionamiento de una picadora de carne eléctrica.
Para uso doméstico, generalmente se usan disyuntores que cumplen con las características de B y C. En la industria, los equipos con grandes corrientes múltiples (motores, fuentes de alimentación, etc.) generan corriente hasta 10 veces, por lo que es aconsejable utilizar modificaciones D del dispositivo.
Sin embargo, se debe tener en cuenta la potencia de dichos dispositivos, así como la duración de la corriente de arranque.
Los conmutadores automáticos autónomos difieren de los ordinarios en que se instalan en cuadros de distribución separados.
Las funciones del dispositivo incluyen proteger el circuito de sobretensiones inesperadas, cortes de energía en una parte completa o específica de la red.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
La elección de AB de acuerdo con la característica actual y un ejemplo de cálculo de la corriente se consideran en el siguiente video:
El cálculo de la corriente nominal AB se demuestra en el siguiente video:
Las máquinas automáticas se montan en la entrada de una casa o departamento. Están ubicados en cajas de plástico duraderas. La presencia de AB en el circuito eléctrico del hogar es una garantía de seguridad. Los dispositivos permiten desconectar oportunamente la línea de alimentación si los parámetros de la red exceden un umbral predeterminado.
Dadas las características básicas de los interruptores automáticos, además de hacer los cálculos correctos, puede hacer la elección correcta de este dispositivo y su instalación.
Si tiene conocimiento o experiencia en la realización de trabajos eléctricos, compártalos con nuestros lectores. Deje sus comentarios sobre la elección del interruptor automático y los matices de su instalación en los comentarios a continuación.
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Surgió la pregunta: ¿se puede utilizar una máquina unipolar como entrada? Escuché que esta opción no es totalmente aplicable, ya que no puede proporcionar una protección confiable debido al hecho de que durante el apagado solo se rompe la línea de fase, y el "neutro" aún permanece energizado. Pero nunca he conocido opiniones opuestas categóricas. Gracias
¿Pero no puedes leer?
Buenas tardes, Vadim.
Para garantizar el reemplazo seguro del medidor, los PUE requieren romper todos los cables que son adecuados para el medidor (se adjunta una captura de pantalla del artículo). También hay esquemas típicos de paneles de entrada con contadores; para no describirlos, adjunté una captura de pantalla. Por cierto, en los circuitos sin contador, cuestan un disyuntor introductorio.
Con respecto al neutro, que permanece energizado: entre los habitantes existe la opinión de que el potencial del "cable neutro" es "cero". De hecho, el voltaje de este conductor puede alcanzar decenas de voltios durante las distorsiones de fase (hubo casos en que el voltaje "cero" alcanzó los 90 V). Cuando un cable de fase roto cae a cero, el potencial de fase se lleva a "cero" (hasta que la protección funcione).
Una buena publicación: de la manera más detallada, todo está escrito sobre la elección de las máquinas. Él marcó. Pero esto es en teoría. En la práctica, elijo una máquina automática dependiendo de la potencia requerida (estoy calculando aproximadamente la intensidad actual, eso es todo). Por lo general, uso máquinas automáticas de la compañía IEK o (como se muestra en la foto de la publicación) ABB: lo mejor en mi opinión. Y otra nota: es necesario observar la selectividad: cada interruptor de circuito debajo del circuito debe ser más bajo que el anterior en términos de intensidad de corriente, de lo contrario no funcionará. Y esto es muy importante para la seguridad.
Buenas tardes, Alexander.
La teoría y la práctica "se fusionan" en el desarrollo de esquemas de suministro de energía para talleres, empresas, apartamentos, casas de campo, los diseñadores hacen clic, como semillas. Es imposible elegir una opción económicamente factible de suministrar electricidad a varios cientos de máquinas conectadas por cadenas tecnológicas, la gama de piezas y el programa de producción, siguiendo su consejo.
En cuanto a la selectividad, el problema también es bastante complicado. Por ejemplo, el taller cuenta con electricidad a través de 10 líneas de cable de 0.4 kV. ¿Y qué tipo de máquinas automáticas, uno pregunta, se pondrá TP-10 / 0.4 kV, realizando su teoría de selectividad?
Para comprender la complejidad de la tarea, adjunté una captura de pantalla de varios puntos del PUE dedicados a la selectividad. Hay otros
Si hablamos de elegir la clasificación de la máquina de acuerdo con la carga total de los consumidores, se debe indicar que el cable para la carga total recibida debe ser apropiado. La clasificación de la máquina se selecciona únicamente en función de la sección del cable, porque la máquina ya no es necesaria para nada más que para proteger el cable del sobrecalentamiento. Entonces, si el cable a los enchufes de la cocina va 3x2.5, al menos conecta todos los electrodomésticos de la casa, y la máquina no debe tener más de 16A. De lo contrario, sobrecalentamiento del cable, fusión del aislamiento, incendio.
Buenas tardes, Artem! Los principios de elegir un interruptor automático se establecen profesionalmente, pero la clasificación de 16 amperios de la máquina no está vinculada al material de los núcleos. Si son de aluminio, entonces todo está bien. Es cierto que las condiciones de colocación afectan. Si los conductores son de cobre, aparece una corriente permisible de 21 amperios cuando se coloca en una tubería: elegí la columna de la tabla que usó. Una captura de pantalla de las líneas correspondientes de las tablas PUE adjuntas.
No estoy de acuerdo con el último comentario. En primer lugar, la corriente máxima que causa la destrucción del cable varía mucho.Para alambre de cobre hecho de acuerdo con GOST, puede ser de 30 amperios. En segundo lugar, el costo del equipo conectado puede exceder muchas veces el costo de un trozo de cable. Y la tarea no es proteger el delineador de ojos de cobre o aluminio, sino proteger los dispositivos cuya falla puede causar consecuencias catastróficas.
Buenas tardes, tío Vasya 🙂 Artyom estableció los principios para elegir una máquina expendedora correctamente: la rama de red conectada a la máquina expendedora está protegida (captura de pantalla del elemento PUE adjunto). Con respecto a la contabilidad del material de las venas, tiene razón. Proteger equipos caros es otra historia. Aquí debe considerar la presencia de protecciones incorporadas.
Buenas tardes, entiendo correctamente que según su tabla, una máquina automática con una clasificación de 25A es adecuada para un cable VVG 3x2.5 y una clasificación de 16A para 3x1.5. Pregunto en relación con el hecho de que ningún debate cómico navega por Internet en relación con este tema ... Traté de descubrir el PUE, pero no funcionó demasiado bien.
Muchos le aconsejan que instale una máquina de 16 A en un cable 3x2.5 y aumente el número de grupos, lo que aumenta el costo del cableado, cuál es el mejor argumento en este caso, al que puede consultar para confirmar su tabla.
¿Entiendo correctamente que la clasificación de la máquina debe ser mayor que la corriente continua permitida en la tabla 1.3.4. Y si es así, ¿por qué? Gracias de antemano por su respuesta.
"Un interruptor de circuito unipolar no realiza la función de una entrada, ya que cuando se ve obligado a desconectarse, la línea de fase se rompe y el neutro se conecta a una fuente de voltaje, lo que no ofrece una garantía de protección del 100%". "El autor, ¿de dónde viene la fuente neutral?"